Neuromuscular and hormonal adaptations to resistance training : special effects of time of day of training

Abstract

The majority of the processes in human physiology and behaviour exhibit daily variation. Neuromuscular performance has been repeatedly shown to be lower in the morning hours compared to the rest of the day. However, the scientific data available provide somewhat conflicting results on the origin and mechanisms of diurnal variation in maximum strength and power. In addition, very limited scientific evidence exists as to whether this diurnal variation can be diminished by time-of-day-specific resistance training.The present study was designed to obtain more information on the mechanisms behind both diurnal variation in muscle strength and power, and the mechanisms behind adaptations to time-of-day-specific resistance training. The present results on the mechanism of diurnal variation suggest that neither myoelectrical activity nor muscle tone could fully explain the diurnal variation in maximum strength. It seems plausible that processes within the muscle tissue are at least partly responsible for the diurnal variation. Importantly, it was noted that diurnal patterns were affected by test order-related confounding factors.Anticipatory stress prior to the first session, and learning and/or improved muscular coordination due to the frequent testing, seemed to be the major confounding effect regardless of the test design. Anticipatory stress could induce a masking effect during the first morning test session, resulting in transient elevation of both serum cortisol concentrations and temperature levels. The findings on the training-induced adaptations indicate that resistance training performed in the morning, but not in the afternoon, attenuated the diurnal variation in maximum strength and power.However, the absolute increase in maximum voluntary strength and muscle size was similar regardless of the time of day of training. Myoelectrical activity increased in both training groups but with no obvious effect of time of day. Interestingly, time-of-day-specific training adaptations most likely occurred also at the psychological level, by reducing the anticipatory stress, but only in the group of subjects who repeatedly trained in the morning hours. It can be suggested that time-of-day-specific strength training may be beneficial in sports where maximum strength performance needs to peak at a particular time of day, especially in the morning hours.

Ihmisen suorituskyky on yleensä alhaisimmillaan aamulla. Esimerkiksi maksimaalinen voimantuotto on aamulla noin 10 prosenttia heikompaa kuin iltapäivällä.Milan Sedliakin tutkimus osoitti, että harjoittelemalla aamuisin 2-3 kertaa viikossa 10 viikon ajan aamun voimantuottokyky voidaan nostaa iltapäivän tasolle. Sopeutuminen tapahtuu sekä hermosto- että lihastasolla.Mielenkiintoista oli myös se, että aamuharjoittelujakson päätteeksi muutaman tutkittavan aamun suorituskyky säilyi edelleen huonompana kuin iltapäivällä. Nämä henkilöt kuuluivat pääosin ns. iltaihmisiin, jotka tyypillisesti puuhastelevat paljon illalla ja yömyöhään ja joilla on vaikeuksia herätä aamulla aikaisin.Tottumattomalle ensimmäiset aamuharjoitukset näyttäisivät myös olevan psykologisesti raskaita, johtuen kohonneista kortisoliarvoista, mutta elimistö palautuu nopeasti normaalitilaansa aamuharjoittelun jatkuessa säännöllisenä. Kortisoli on hormoni, joka välittää elimistössä stressireaktioita. Stressin syy näyttäisi olevan tavallista aiemmassa heräämisessä.Aamulla tapahtunut voimaharjoittelu oli yhtä tehokasta kuin iltapäivällä toteutettu harjoittelu. Lihaksen maksimaalinen ja räjähtävä voimantuotto kehittyivät molemmilla harjoitteluryhmillä saman verran. Iltapäiväharjoittelu näyttäisi magneettiresonanssikuvien perusteella kuitenkin johtavaan jonkin verran suurempaan lihasmassan lisääntymiseen, mutta tämän havainnon varmistamiseksi tarvittaisiin pitempikestoisempia tutkimusjaksoja.- Niiden voima- ja teholajien urheilijoiden, joiden kilpailusuoritus tapahtuu aamulla, kannattaa ajoittaa harjoittelunsa samaan vuorokauden aikaan jo useampia viikkoja ennen kilpailua saavuttaakseen parhaan tuloksen, Sedliak suosittelee.Tavalliselle kuntoilijalle aamuharjoittelu näyttäisi olevan turvallista, kunhan muistaa ottaa huomioon, että keho saattaa tarvita hetken sopeutumisaikaa uuteen harjoittelurytmiin siirryttäessä. Iltavirkuille ei välttämättä suositella aamuharjoittelua, vaan iltapäivään ajoittuva harjoittelu saattaa olla parempi vaihtoehto. Valtaosa väestöstä kuuluu vuorokausirytminsä perusteella neutraaliin ryhmään, ainoastaan pienen osan jakautuessa aamu- tai iltaihmisiin.